第1章物质的结构和变化汇编.pptx

第1章 物质的结构和变化;; 1.1 物质的结构;1.1.1 原子结构 1．原子的组成 原子是由居于原子中心带正电荷的原子核和在核外做高速运动的带负电荷的电子构成。原子核由质子和中子构成，每个质子带一个单位正电荷，中子不带电荷，所以原子核所带的正电荷数即核电荷数（用符号Z表示）等于核内质子数。 ;如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得的数值叫做质量数，用符号A表示。中子数用符号N表示，则： 2．原子核外电子的排布规律 在离核较近的区域内运动的电子能量较低，反之较高。科学家把这些距核远近不同的“区域”称为电子层。按从内向外的顺序排列，电子层可以用数字和字母来表示： （1）数字表示法 1，2，3，4，5，6，7… （2）字母表示法 K，L，M，N，O，P，Q… ;右图为原子核外电子排布示意图。 用原子结构示意图可以简洁、明了地表示 原子结构。圆圈和圈内的数字表示原子核和核 内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表 示该层电子数。下图显示了核电荷数为1～20的元素原子核外电子的排布情况。 ;3．同位素 我们把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素，如 、 和 就各为一种核素。质子数相同，而中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素，如 、 和 就是氢的3种同位素。 有些同位素能够发出肉眼看不见的射线，称为放射性同位素。放射性同位素的用途非常广泛，例如在农业上用放射性同位素的原子核放射的γ射线照射种子，可使种子发生变异，经过筛选，培育出具有早熟、高产、抗病等特点的优良品种；在医学上，可以用 诊断和治疗甲状腺疾病等。 ;1.1.2 元素周期律和元素周期表 1．元素周期律 为便于研究，科学家们把元素按照核电荷数的 大小由小到大进行编号，这个序号称 为元素的原子序数。 右表列出了3～18号元素原子 的核外电子排布、原子半径和主要 化合价。 ;下图显示了随着原子序数的变化，原子半径也呈现变化的趋势。 ; 2．元素周期表 元素周期表中的每个横行称为一个周期，共有7个周期。每一周期中元素的电子层数相同，周期的序数就是该周期元素原子具有的电子层数。 周期序数＝电子层数 第一、二、三周期所排元素种类分别为2种、8种、8种，称为短周期；第四、五、六周期所含元素较多，分别为18种、18种、32种，称为长周期；第七周期，目前所排元素种类为26种，还未填满，所以称为不完全周期。 ;主族是由短周期元素和长周期元素共同构成的族，分别用ⅠA、ⅡA、…、ⅦA表示。在周期表中， 主族序数=最外层电子数。 副族是完全由长周期元素构成的族，分别用ⅠB、ⅡB、…、ⅦB表示。零族是由稀有气体元素构成的族，用“0”表示。Ⅷ族是由第8、9、10三个纵列的元素构成的族，用“Ⅷ”表示。 ；;; 要确定元素金属性和非金属性的强弱，可以通过以下化学性质来判断。 ;1.1.3 化学键 我们把这种分子中或晶体内相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用称为化学键。化学键的主要类型有离子键、共价键和金属键，本节重点研究离子键和共价键。 1．离子键 我们以氯化钠的生成来说明离子键的形成： 像这样，阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。 通过离子键结合成的化合物称为离子化合物。绝大多数盐类、强碱类和活泼金属氧化物都是离子化合物，如NaCl、KCl、NaOH、CaO等。 ;2．共价键 这种原子之间通过共用电子对而形成的化学键称为共价键。分子中只有共价键的化合物称为共价化合物，如HCl、 H2O 、 NH3 （氨）等。 在同种元素形成的双原子单质分子（如H2、Cl2 ）中，由于两个原子对共用电子对的吸引力相同，共用电子对处于两个原子中间，原子不带电荷，化合价为零，我们称这种共价键为非极性共价键，简称非极性键。例如Cl2分子间的形成的化学键。 极性键，例如HCl分子间形成的化学键。 ;1.1.4 物质的构成方式 1．由原子直接构成的物质 其主要包括金属单质，如铁（Fe）、镁（Mg）等；稀有气体单质，如氦气（He）、氖气（Ne）等。此外，金刚石（C）、晶体硅（Si）、石墨（C）和二氧化硅（SiO2 ）之类的原子晶体也由原子直接构成。原子晶体中相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成为空间网状结构的晶体，下图给出了二氧化硅（SiO 2 ）的晶体结构模型。 ;2．由分子构成的物质 这类物质主要包括多数非金属单质，如氧气（O2）、氢气（H2）和碘（I2）等；非金属气态氢化物，如氯化氢（HCI）、硫化氢（H2S）等；???金属氧化物，如二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）等；非金属与非金属间组成的大多数化合物，以及大多